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#50891 / #4

Seit SoSe 2025

Deutsch, Englisch

Sensor Systems

6

Berth, Christian

Benotet

Portfolioprüfung

Deutsch, Englisch

Zugehörigkeit


Fakultät V

Institut für Luft- und Raumfahrt

35341300 FG Flugführung und Luftverkehr

Verkehrswesen

Kontakt


F 3

Berth, Christian

christian.berth@tu-berlin.de

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über: Wissen: • Eigenschaften, Funktionalität und Anwendungen von Sensoren wie LIDAR, RADAR und Kameras, speziell in autonomen Systemen. • Mathematische und physikalische Prinzipien elektromagnetischer Wellen und der Signalausbreitung. • Grundlagen der Sensordatenerfassung, -verarbeitung und -fusion. • Sensordatengestützte Methoden der Zustandserfassung und Navigation, z. B. SLAM, Optical Flow • Machine Learning Techniken zur sensorgestützten Objekterkennung, -klassifikation und -segmentierung. • Herausforderungen in der autonomen Navigation, Hinderniserkennung und Umgebungswahrnehmung. Fähigkeiten: • Verarbeitung von Rohdaten aus LIDAR-, RADAR-, IMU- und Kamerasensoren zu verwendbaren 2D- und 3D-Informationen. • Integration und Synchronisation von Daten mehrerer Sensoren. • Nutzung und Entwicklung von Algorithmen zur Sensordatenverarbeitung, Zustandserfassung und Navigation. • Integration von Machine Learning zur Lösung spezifischer Aufgaben. • Implementierung von ROS2-basierten Systemen für eine einfache Kommunikation zwischen Sensoren und Auswertungsprogrammen. Kompetenzen: • Umgang mit Herausforderungen in (multi-)sensorgestützten Systemen, einschließlich Rauschen, Datenauflösung, Latenz und Umwelteinflüssen. • Auswahl geeigneter Sensoren und Algorithmen zur Lösung sensorgestützter Navigations- und Erkennungsprobleme in kleinen Teams. • Analyse und Test der Systemperformance.

Lehrinhalte

Vorlesungen: • Übersicht über Sensoren und Koordinatensysteme • Grundlagen elektromagnetischer Wellen und Signale • RADAR (Pulsradar, FMCW) • LIDAR und Verarbeitung von Punktwolken • Optische Sensoren: EO/IR, Monokular- und Stereokameras • Machine Learning Techniken zur Sensordatenverarbeitung • Grundlagen der Zustandsbestimmung und Navigation (z.B. Kalman Filter) • Sensorfusion, Herausforderungen und Systemperformance • Grundlagen des Trackings (z.B. mit RADAR / Camera) Übungen: • Einführung in ROS2 (Python/C++) • Elektromagnetische Wellen • FMCW-Radar-Demo • Verarbeitungstechniken für LIDAR-Punktwolken • Kameras: Kalibrierung, Bildverarbeitung mit OpenCV • Maschinelles Lernen: Datensatzgenerierung, Modellaufbau • Objekterkennung mit YOLO • Navigation basierend auf Sensordaten (z.B. SLAM / Optical Flow) • Tracking von Objekten Projekt: • Nutzung, Modifikation und Implementierung von Algorithmen auf Basis von Sensordaten, um ein Fahrzeug eine spezifische Aufgabe ausführen zu lassen (in Kleingruppen).

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Sensor Systems for UASIVSoSede4

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Sensor Systems for UAS (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.04.0h60.0h
Vor-/Nachbereitung15.08.0h120.0h
180.0h(~6 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesungen: • Präsentationen mit Beispielen Tutorien: • Präsentationen mit Beispielen • Demonstrationen • Betreute Implementierung/Nutzung von Algorithmen und Software Projekt: • Bearbeitung individueller Aufgaben in Kleingruppen

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

• Grundlegende Kenntnisse in Python und/oder C++, vorzugsweise auch in ROS2 • Grundlagen Flugführung und Luftverkehr • Aircraft Navigation • Lineare Algebra • Analysis I • Grundlagen der Elektrotechnik

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

Französisch

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
EXAM1flexibel1.5h
PROJECT1flexibelGruppenarbeit

Notenschlüssel

Notenschlüssel »Notenschlüssel 2: Fak IV (2)«

Gesamtpunktzahl1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
100.0pt95.0pt90.0pt85.0pt80.0pt75.0pt70.0pt65.0pt60.0pt55.0pt50.0pt

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 25.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung zur Lehrveranstaltung: - In der ersten Vorlesung oder Übung Anmeldung zur Prüfung: - Anmeldung über QISPOS - In Ausnahmefällen über das Prüfungsamt Die Anmeldefristen sind im StuPo zu finden bzw. werden bekannt gegeben.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Handbook of Microwave and Radar Engineering, Anatoly Belous
Introduction to Data Mining, Pang-Ning Tan, Anuj Karpatne, Michael Steinbach, Vipin Kumar

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Luft- und Raumfahrttechnik (M. Sc.)11SoSe 2025SoSe 2025

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

Keine Angabe